CN205846235U - 一种天线控制电路及电子设备 - Google Patents

一种天线控制电路及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN205846235U
CN205846235U CN201620600463.6U CN201620600463U CN205846235U CN 205846235 U CN205846235 U CN 205846235U CN 201620600463 U CN201620600463 U CN 201620600463U CN 205846235 U CN205846235 U CN 205846235U
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
circuit
control unit
switch
switch control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201620600463.6U
Other languages
English (en)
Inventor
邵祥
邵一祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Yude Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Yude Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Yude Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Yude Technology Co Ltd
Priority to CN201620600463.6U priority Critical patent/CN205846235U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205846235U publication Critical patent/CN205846235U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，公开了一种天线控制电路及电子设备。本实用新型中，天线控制电路包含：N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元；其中，N为大于1的自然数；匹配单元连接在开关控制单元的第一端与接地端之间；开关控制单元的第二端与控制端口连接，形成一条天线开关电路；N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元形成有N条天线开关电路；各天线开关电路中各开关控制单元的第二端均连接至天线馈点。天线馈点与处于导通状态的天线开关电路连接，天线工作谐振频率随着各天线开关电路的导通状态而变化，天线控制电路使用较为灵活，实现了在不使用特别设计的集成开关的情况下，拓展天线的工作频段，设备成本较低。

Description

一种天线控制电路及电子设备
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种天线控制电路及电子设备。
背景技术
天线是用于在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。随着电子技术的发展，移动终端工作频段越来越多，人们对天线要求也在不断提高。
目前，出厂商大多采用天线开关来拓宽天线的工作频段，以提高天线工作带宽。但是，天线开关对天线电路中所使用的器件性能具有特别要求：较小的导通电阻、较小的等效电容、可承受较高的反偏电压，使得出厂商无法使用普通的高频集成电子开关来作天线开关。
在现有技术中，天线开关通常需要采用特别设计的集成开关，以达到拓宽天线的工作频段。但是，特别设计的集成开关，其成本较高，出厂商使用该种集成开关，相当于增加了移动终端的制作成本，从而对移动终端的市场竞争能力具有一定的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种天线控制电路及电子设备，在不使用特别设计的集成开关的情况下，便可以使天线的工作频段得到拓展，降低了设备成本，且天线控制电路的使用较为灵活。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种天线控制电路，包含：N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元；其中，N为大于1的自然数；
匹配单元连接在开关控制单元的第一端与接地端之间；开关控制单元的第二端与控制端口连接，形成一条天线开关电路；
N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元形成有N条天线开关电路；
各天线开关电路中各开关控制单元的第二端均连接至天线馈点。
本实用新型的实施方式还提供了一种电子设备，包含：上述的天线控制电路。
本实用新型实施方式相对于现有技术而言，在天线控制电路中设置多个带有匹配单元以及开关控制单元的天线开关电路，利用开关控制单元对天线开关电路的导通与否进行控制，利用匹配单元对天线开关电路的谐振频率进行控制，从而拓展了天线的工作频段。天线控制电路包含：N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元；其中，N为大于1的自然数；匹配单元连接在开关控制单元的第一端与接地端之间；开关控制单元的第二端与控制端口连接，形成一条天线开关电路；N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元形成有N条天线开关电路；各天线开关电路中各开关控制单元的第二端均连接至天线馈点。通过这种方式，天线馈点在连接天线控制电路时，与处于导通状态的天线开关电路进行连接，天线的工作谐振频率可以随着各天线开关电路的导通状态的变化进行变化，使得天线的工作频率可以被动态调整，天线控制电路的使用较为灵活，从而实现了在不使用特别设计的集成开关的情况下，拓展天线的工作频段，且设备成本较低。
另外，开关控制单元为PIN二极管。PIN二极管的特点为通过较低的直流信号，便能够控制二极管的导通与截止，从而能够对加载到二极管上的高频信号的通断进行控制，实现了对天线开关电路的导通与否进行控制的同时，成本较低。
另外，天线控制电路还包含N个第一电阻；每条天线开关电路中还包含一第一电阻；第一电阻一端与天线开关电路内的控制端口连接，另一端与天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接。利用第一电阻为PIN二极管提供相应的正向导通电压。
另外，天线控制电路还包含：N个第一电感以及N个第一电容；每条天线开关电路中还包含第一电感和第一电容；第一电感一端与天线开关电路内的控制端口连接，另一端与天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接；第一电容一端与天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接连接，另一端与接地端连接。利用第一电感以及第一电容来隔离高频信号，以避免高频信号向外部电路泄露，对控制端口的输出造成干扰的情况。
另外，天线控制电路还包含N-1个第二电容；每两条天线开关电路之间设有第二电容；第二电容连接在两条天线开关电路中的各开关控制单元的第二端之间。利用第二电容提供高频信号的通道，并隔离各控制端口之间的直流控制信号。
另外，天线控制电路还包含第三电容；第三电容一端与天线馈点连接端连接，另一端与各开关控制单元的第二端连接。利用第三电容提供高频信号的通道，并隔离某些控制端口的直流控制信号。
另外，天线控制电路还包含N个第二电感；每条天线开关电路中还包含第二电感；第二电感一端与开关控制单元的第一端连接，另一端与接地端连接。利用第二电感提供控制信号的直流通路。
另外，匹配单元为电容或电感。提供了两种匹配单元的具体实现形式，提高了本实用新型的可行性。
附图说明
图1是根据本实用新型第一实施方式中的天线控制电路的结构示意图；
图2是根据本实用新型第一实施方式中的天线控制电路的电路示意图；
图3是根据本实用新型第二实施方式中的天线控制电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种天线控制电路，如图1所示。本实用新型的天线控制电路在电子设备的基础上进行实施，电子设备可以是手机、平板电脑、电脑、智能电视等终端。天线控制电路包含：N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元。其中，N为大于1的自然数。
在天线控制电路中，包含有N条天线开关电路，每条天线开关电路由控制端口、匹配单元以及开关控制单元连接。如图1所示，天线开关电路1由控制端口1、匹配单元1以及开关控制单元1构成，匹配单元1连接在开关控制单元1的第一端与接地端GND之间，开关控制单元1的第二端与控制端口1连接。N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元均根据上述的连接方式进行连接，从而形成N条天线开关电路，并且每条天线开关电路的开关控制单元的第二端均连接至天线馈点。
具体的说，利用开关控制单元对天线开关电路的导通与否进行控制，利用匹配单元对天线开关电路的谐振频率进行控制，使得天线馈点在连接天线控制电路时，与处于导通状态的天线开关电路进行连接，天线的工作谐振频率可以随着各天线开关电路的导通状态的变化进行变化，使得天线的工作频率可以被动态调整，天线控制电路的使用较为灵活。更具体的说，每条天线开关电路设置为不同的谐振频率，以拓展天线的工作频段。
本实施方式中，以图2所示的电路图对天线控制电路的工作原理进行说明。其中，匹配单元为电容，天线馈点连接端为ANT1，N取2，天线控制电路包含两个控制端口：CNT1以及CNT2；两个开关控制单元：D1以及D2；两个匹配单元：CP1以及CP2；两个第二电感：L21以及L22；两个第一电阻：R11以及R12；一个第二电容：C2以及一个第三电容C3。其中，第二电容C2以及第三电容C3可以选取电容值为数十皮法的电容，如电容值为50皮法的电容。第二电感L21以及L22可选取电感量为数十亨利的电感。
本实施方式中，开关控制单元D1、D2均为PIN二极管。利用PIN二极管通过较低的直流信号，便能够控制二极管的导通与截止的特点，从而能够对加载到二极管上的高频信号的通断进行控制，实现了对天线开关电路的导通与否进行控制的同时，成本较低。当然，在实际操作时，开关控制单元也可以采用芯片，利用芯片对天线开关电路的导通与否进行控制。
第二电感L21、L22用于提供控制信号的直流通路给开关控制单元D1、D2。匹配单元CP1以及CP2，用于改变天线工作频率。当然，在实际操作时，匹配单元也可以是电感，或是0欧姆电阻。匹配单元的选取可以视实际情况而定，本实施方式中，并不对匹配单元做任何限制。当匹配单元为电感或0欧电阻时，此时匹配单元既可以用来改变天线工作频率，也可以提供控制信号的直流通路给开关控制单元D1、D2，匹配单元便能够同时兼备第二电感L21、L22的功能，此时第二电感L21、L22便可以去除，以节省成本。
由于PIN二极管在导通时，存在正向压降。因此，每条天线开关电路中均包含一个第一电阻，第一电阻一端与天线开关电路内的控制端口连接，另一端与天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接。即，图2所示的第一电阻R11以及R12，R11一端与控制端口CNT1连接，另一端与开关控制单元D1连接，R12一端与控制端口CNT2连接，另一端与开关控制单元D2连接，以便于为PIN二极管提供相应的正向导通电流。其中，R11以及R12的阻值由PIN二极管的导通特性和天线控制电路最大输出能力来决定，通常为数十欧姆到数千欧姆之间。如，当控制端口CNT1与控制端口CNT2的电压为1.8伏特，PIN二极管的偏置电流为10毫安，PIN二极管的正向导通电压为0.7伏特，则R11以及R12为110欧姆，计算方式如下：根据欧姆定律(电阻等于电压与电流的比值)，第一电阻的阻值＝(1.8伏特-0.7伏特)/10毫安＝(1.8-0.7)/0.01＝110欧姆。
每两条天线开关电路之间夹设有第二电容C2，第二电容C2连接在两条天线开关电路中的各开关控制单元的第二端之间。在本实施方式中，第二电容C2的个数为一个，连接在开关控制单元D1与开关控制单元D2。利用第二电容提供高频信号的通道，并隔离各控制端口之间的直流控制信号，即隔离控制端口CNT1与控制端口CNT2之间的直流控制信号。
第三电容C3一端与天线馈点连接端ANT1连接，另一端与各开关控制单元的第二端连接。利用第三电容C3提供高频信号的通道，并隔离某些控制端口的直流控制信号，在本实施方式中，第三电容C3用于隔离控制端口CNT2的直流控制信号。
图2所示天线控制电路的工作原理为：
1、控制端口CNT1与控制端口CNT2的控制电平均为低电平时，控制端口CNT1未能给予PIN二极管D1相应的偏置电流，PIN二极管D1处于截止状态；控制端口CNT2未能给予PIN二极管D2相应的偏置电流，PIN二极管D2处于截止状态，匹配单元CP1与匹配单元CP2均未被接入，天线馈点处于悬空状态。
2、控制端口CNT1的控制电平为高电平，控制端口CNT2的控制电平为低电平时，控制端口CNT1能给予PIN二极管D1相应的偏置电流，PIN二极管D1处于正向导通状态；控制端口CNT2未能给予PIN二极管D2相应的偏置电流，PIN二极管D2处于截止状态，导通的天线开关电路为：CNT1--R11—D1—P1，匹配单元CP1被接入，与天线馈点连接。
3、控制端口CNT1的控制电平为低电平，控制端口CNT2的控制电平为高电平时，控制端口CNT1未能给予PIN二极管D1相应的偏置电流，PIN二极管D1处于截止状态；控制端口CNT2能给予PIN二极管D2相应的偏置电流，PIN二极管D2处于正向导通状态，导通的天线开关电路为：CNT2--R12--D2--P2，匹配单元CP2被接入，与天线馈点连接。
4、控制端口CNT1与控制端口CNT2的控制电平均为高电平时，控制端口CNT1能给予PIN二极管D1相应的偏置电流，PIN二极管D1处于正向状态；控制端口CNT2能给予PIN二极管D2相应的偏置电流，PIN二极管D2处于正向导通状态，导通的天线开关电路为：CNT1--R11—D1—P1以及CNT2--R12--D2--P2，此时相当于CP1与CP2并联，匹配单元CP1与匹配单元CP2均被接入，与天线馈点连接。
不难看出，由于天线馈点接入的天线开关电路不同，天线的谐振频率也随之变化，因此天线工作频率范围可以被动态调整。然，本实施方式对天线控制电路的工作原理仅以此举例为限，在此并不做任何限制。在实际制作天线控制电路时，可以根据需要的天线工作频率、最大可承受反偏电压等因素对天线控制电路中的PIN二极管的规格进行选择。如，对手机来说，可以将PIN二极管规格设置为工作频率大于3G，导通电阻(为PIN二极管的导通电阻)小于1欧、等效电容小于0.8PF、最大可承受反偏电压大于30V。并且，在实际操作时，天线控制电路可以包含多条天线开关电路，如3条天线开关电路、4条天线开关电路等，即能够根据实际情况灵活的对天线开关电路的数量进行调节。并且，天线开关电路可以只包含开关控制单元、匹配单元以及控制端口，不需要包含第一电阻、第二电容以及第三电容，从而使得天线控制电路的成本较低。
综上所述，本实施方式中，在天线控制电路中设置多个带有匹配单元以及开关控制单元的天线开关电路，利用开关控制单元对天线开关电路的导通与否进行控制，利用匹配单元对天线开关电路的谐振频率进行控制，从而可以拓展天线的工作频段。天线馈点在连接天线控制电路时，与处于导通状态的天线开关电路进行连接，天线的工作谐振频率可以随着各天线开关电路的导通状态的变化进行变化，使得天线的工作频率可以被动态调整，天线控制电路的使用较为灵活，从而实现了在不使用特别设计的集成开关的情况下，拓展天线的工作频段，且设备成本较低。
本实用新型的第二实施方式涉及一种天线控制电路，如图3所示。第二实施方式在第一实施方式的基础上加以改进，主要改进之处在于：在本实用新型第二实施方式中，天线控制电路还包含N个第一电感以及N个第一电容，利用第一电感以及第一电容来隔离高频信号，以避免高频信号向外部电路泄露，对控制端口的输出造成干扰的情况。
具体的说，每条天线开关电路中还包含第一电感和第一电容；第一电感一端与天线开关电路内的控制端口连接，另一端与天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接；第一电容一端与天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接连接，另一端与接地端连接。利用第一电感以及第一电容来隔离高频信号，以避免高频信号向外部电路泄露，对控制端口的输出造成干扰的情况。
本实施方式中，以图3所示的天线控制电路进行说明，第一电感即为图3中的L11以及L12，第一电容即为图3中的C11以及C12。
L11一端与天线开关电路中的控制端口CNT1连接，另一端与开关控制单元D1的第二端连接，L12一端与天线开关电路中的控制端口CNT2连接，另一端与开关控制单元D2的第二端连接。C11一端与开关控制单元D1的第二端连接，另一端与接地端GND连接，C12一端与开关控制单元D2的第二端连接，另一端与接地端GND连接。
由于本实施方式中，各天线开关电路包含第一电阻，即R11以及R12。因此，L11可以与天线开关电路中的R11连接，R11与控制端口CNT1连接；L12可以与天线开关电路中的R12连接，R12与控制端口CNT2连接。利用第一电感以及第一电容来隔离高频信号，以避免高频信号向外部电路泄露，对控制端口的输出造成干扰的情况。并且，L11以及L12还可以为控制端口CNT1与控制端口CNT1提供直流通道。L11以及L12可以选取阻抗为数十亨利的电感，如阻抗为56亨利的电感，C11以及C12的可以选取电容值为数十皮法的电容，如电容值为47皮法的电容。
本实用新型第三实施方式涉及一种电子设备，包含：如第一实施方式或第二实施方式中的天线控制电路。电子设备可以是手机、电脑、平板电脑、智能电视等终端。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种天线控制电路，其特征在于，包含：N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元；其中，所述N为大于1的自然数；
所述匹配单元连接在所述开关控制单元的第一端与接地端之间；所述开关控制单元的第二端与所述控制端口连接，形成一条天线开关电路；
所述N个控制端口、N个匹配单元以及N个开关控制单元形成有N条天线开关电路；
各天线开关电路中各所述开关控制单元的第二端均连接至天线馈点。
2.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述开关控制单元为PIN二极管。
3.根据权利要求2所述的天线控制电路，其特征在于，所述天线控制电路还包含N个第一电阻；
每条所述天线开关电路中还包含第一电阻；
所述第一电阻一端与所述天线开关电路内的控制端口连接，另一端与所述天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接。
4.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述天线控制电路还包含：N个第一电感以及N个第一电容；
每条所述天线开关电路中还包含第一电感和第一电容；
所述第一电感一端与所述天线开关电路内的控制端口连接，另一端与所述天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接；
所述第一电容一端与所述天线开关电路内的开关控制单元的第二端连接，另一端与所述接地端连接。
5.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述天线控制电路还包含N-1个第二电容；
每两条所述天线开关电路之间设有所述第二电容；
所述第二电容连接在两条天线开关电路中的各所述开关控制单元的第二端之间。
6.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述天线控制电路还包含第三电容；
所述第三电容一端与所述天线馈点连接端连接，另一端与各所述开关控制单元的第二端连接。
7.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述天线控制电路还包含N个第二电感；
每条所述天线开关电路中还包含第二电感；
所述第二电感一端与所述开关控制单元的第一端连接，另一端与所述接地端连接。
8.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述匹配单元为电容或电感。
9.一种电子设备，其特征在于，包含：如权利要求1至权利要求8中任意一项所述的天线控制电路。
CN201620600463.6U 2016-06-17 2016-06-17 一种天线控制电路及电子设备 Expired - Fee Related CN205846235U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620600463.6U CN205846235U (zh) 2016-06-17 2016-06-17 一种天线控制电路及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620600463.6U CN205846235U (zh) 2016-06-17 2016-06-17 一种天线控制电路及电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205846235U true CN205846235U (zh) 2016-12-28

Family

ID=58152418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620600463.6U Expired - Fee Related CN205846235U (zh) 2016-06-17 2016-06-17 一种天线控制电路及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205846235U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628276A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 三星电子株式会社 天线模块及包括该天线模块的电子装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628276A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 三星电子株式会社 天线模块及包括该天线模块的电子装置
US11018412B2 (en) 2019-02-28 2021-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd Antenna module supporting dual bands and electronic device including the same
CN111628276B (zh) * 2019-02-28 2021-11-23 三星电子株式会社 一种天线模块和电子装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105049015B (zh) 单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关
CN106100647B (zh) 射频电路、天线装置和移动终端
CN103794871A (zh) 一种天线系统以及终端
CN104733809B (zh) 开关电路和半导体模块
CN108063627A (zh) 射频收发开关
CN105049016B (zh) 单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关
CN107017913A (zh) 一种射频收发电路
CN110365360A (zh) 射频开关电路和射频开关装置
CN107425289A (zh) 一种天线及终端设备
CN104285373A (zh) 宽带匹配电路
CN209418765U (zh) 一种可调谐多频段天线
CN110011025A (zh) 一种天线系统及移动终端
CN205846235U (zh) 一种天线控制电路及电子设备
CN205017288U (zh) 单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关
CN106031035A (zh) 可变滤波电路及无线通信装置
CN104617893B (zh) 多频带射频功率放大器
CN107592119B (zh) 射频开关电路和具有内置耦合器的设备
CN203027214U (zh) 射频可调衰减器
US20170194928A1 (en) Coupling circuits for use with universal power over ethernet
CN206559328U (zh) 基于二极管的单刀多掷开关
CN110289830A (zh) 一种分支滤波网络
CN104025535B (zh) 用于生成差分输入模式通信的终端电阻的装置和差分输入模式通信装置
CN105049014A (zh) 单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关
CN106134075A (zh) 高频模块
CN106711612A (zh) 一种天线双工作频率切换电路以及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161228

Termination date: 20190617